元胞自动机即Cellular autimata，亦即CA，具有强大的空间运算能力，常用于自组织系统演变过程的研究。它是一种时间、空间、状态都离散，空间相互作用和时间因果关系为局部的网格动力学模型，具有模拟复杂系统时空演化过程的能力。其“自下而上”的研究思路充分体现了复杂系统局部的个体行为产生全局、有秩序的模式的理念，即通过定义简单的局部转换规则可以模拟出复杂的系统结构，体现了“复杂系统来自简单子系统的相互作用”这一复杂性科学的精髓。
地理现象——开放性、动态性、复杂性、自组织性、非平衡性…——使用CA求解地理问题
在不同的假设条件下CA会模拟出不同的结果 => CA在城市模拟、城市规划等方面均有较好的适用性。
多智能体即Multi-Agent，多智能体系统MAS在上世纪70年代末出现，也是一种复杂系统分析与模拟的方法。多个Agent之间有主动性、交互性、反应性、自主性等特点，通过相互协作来达到整体目标，也是一种自下而上的方法，核心是通过反映个体结构功能的局部细节模型与全局表现之间的循环反馈和校正，来研究局部的细节变化如何凸显出复杂的全局行为，与“强化学习”有着紧密的联系。
CA在模拟过程中侧重的是自然环境要素，无法考虑复杂的空间决策行为及人文要素，MAS即可有效地解决此类问题。